В каждом ландшафте как бы в вертикальном разрезе представлены части всех сфер географической оболочки – литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы. Фрагменты этих сфер называют природными компонентами (земная кора, воздух, вода, растительный и животный мир).
Компоненты обычно расчленяются на элементы, характеризующие их отдельные свойства и состояние. Например, элементами земной коры являются: геологическое строение, литологический состав пород, тектонический режим, рельеф или характер поверхности.
Роль компонентов и элементов в вертикальном строении ландшафта.
Геологический фундамент. Основой, на которой формируется ландшафт является геологический фундамент и геологические отложения. В западной части Восточно-европейской платформы, где расположена РБ, фундамент опущен на глубину 300-1500 м и поэтому породы его не оказывают большого влияния на ландшафты. Такую же малую роль играют древние породы платформенного чехла, которые занимают обширные площади и зачастую сходны в литологическом отношении. Наиболее существенно воздействуют на ландшафт геологические отложения четвертичного периода: конечно-моренные, водно-ледниковые, древнеаллювиальные и др. Все они разнообразны в литологическом отношении, имеют сложную контурность и часто сменяют друг друга. В пределах ландшафта геологические породы обладают относительным генетическим единством и однообразием литологии, однако, в условиях водно-ледниковой аккумуляции редки ландшафты с однотипными отложениями. Гораздо чаще в геологическом отношении они характеризуются комплексностью. Например, отложения основной морены встречаются в сочетании с зандровыми песками. Подобная комплексность приводит к разнообразию и увеличению набора ПТК.
Рельеф. Рельеф представляет собой свойство литосферы, тесно связанное с геологическими породами. Для территории РБ характерен рельеф ледниковой аккумуляции, сформированный деятельностью Днепровского, Московского (Сожского) и Поозерского (Валдайского) ледников. В каждой зоне оледенения преобладают определенные геоморфологические процессы (денудация, аккумуляция), а также комплекс мезо - и микроформ, сочетание которых определяет общий характер поверхности. Например, в зоне Поозерского ледника рельеф сохраняет черты молодости: склоны холмов крутые, речные долины слабо врезаны и не выработаны, множество термокарстовых западин, озов. В границах же Московского оледенения моренные холмы имеют пологие, денудационные склоны, гряды зачастую приобрели характер увалистых возвышенностей, озера спущены а их днища заторфованы, склоны речных долин расчленены оврагами и балками. Рельеф зоны Днепровского оледенения отличается выровненностью, из мезоформ преобладают дюны, сильно денудированные камовые и моренные холмы.
Все указанные особенности рельефа преломляются через вертикальное строение ландшафта: чем сложнее рельеф, чем быстрее сменяются его типы, тем больше урочищ и фаций выделяются в ландшафте.
При выделении границ ландшафта первостепенное значение имеет генетический тип рельефа. Однако, как и типам четвертичных отложений, типам рельефа свойственна комплексность форм. Поэтому, важно, чтобы рельеф был одновозрастным и сформировался в однотипных условиях под влиянием одного и того же фактора (водно-ледниковых потоков, речной аккумуляции и т.д.).
Климат. В развитии ландшафта велика роль климата. Климатические особенности территории слагаются из множества показателей: поступления солнечной радиации, температур и влажности воздуха, сумм атмосферных осадков, направления и скорости ветров. Первостепенное значение имеют также процессы циркуляции воздушных масс, обуславливающие провинциальные особенности климата. Все метеорологические показатели, регистрируемые постоянной сетью метеостанций и геофизических обсерваторий, составляют мезоклимат (местный климат) – этот термин ближе всего характеризует климат ландшафта. Устоявшимся термином «микроклимат» обычно обозначают климатические особенности мелких ПТК, например, фаций. Климат урочища слагается из совокупности микроклиматических особенностей фаций внутри конкретного урочища.
Вода. Важную роль в формировании ПТК играют воды, особенно грунтовые, от которых зависит степень увлажнения и дренированность территории. Глубина залегания грунтовых вод, наличие и отсутствие связи их с атмосферными осадками влияют на характер фаций. Для урочищ и ландшафтов эти особенности выражаются в появлении интенсивно, умеренно и слабо дренированных и недренированных комплексов. Небезразличны для состояния ландшафта и поверхностные воды.
В Белорусском Поозерье сформировались особые ландшафты. Неотделимая их часть озера, обладающие набором специфических форм растений и животный, приспособленных к жизни в воде. Деятельность текучих русловых вод также влияет на формирование и облик ландшафтов. Некоторые из них своим происхождением обязаны речной эрозии и аккумуляции (пойменные, террасовые).
Почвенный покров. Это важнейший элемент ПТК, хотя в некоторых из них может отсутствовать (в горных странах, в Антарктиде). Наибольшей простотой и однообразием отличается почвенный покров фации, которой присуща одна почвенная разновидность. В границах урочища обнаруживается несколько разновидностей, которые можно объединить в род почв. Еще сложнее картина распространения почв в ландшафте, где целесообразно учитывать их подтипы. Наконец, наиболее крупные почвенные выделы – типы почв, которые характеризуют почвенную зону. Почвенному покрову всех ПТК, кроме фаций, свойственна комплексность. В РБ наряду с зональными дерново-подзолистыми почвами распространены и другие типы (дерново-карбонатные, пойменные, болотные и др.). Особенно разнообразны почвы ландшафтов зоны Поозерского ледника.
Растительность. Этот элемент биосферы входит в состав биоты ландшафта и играет важную роль в регулировании его функций. Общепринятая классификация растительных сообществ позволяет проследить их соотношение с ПТК. Наиболее простая группировка растений - растительная ассоциация - распространена в границах фации (фация – одна ассоциация). Обычно название фаций дается по растительной группировке, как по самому доступному для визуального наблюдения компоненту. Урочищу свойственно несколько ассоциаций одного экологического ряда, что позволяет объединить их в группы.
Животный мир. Это подвижный компонент, который подчиняется основным закономерностям формирования и развития ПТК. Распространение животных теснейшим образом связано с кормовыми ресурсами ПТК, что обусловлено ресурсами и продуктивностью растительности. В пределах фаций животный мир вместе с растениями образует взаимообусловленную совокупность – биоценоз. В урочищах и ландшафтах количественный и качественный состав биоценозов, а также их связи со средой усложняются. Видовой состав и численность животных значительно колеблется в различных ландшафтах.
Взаимосвязи компонентов.
В русской географической литературе первым разработал вопрос о взаимосвязи природных компонентов в пределах ПТК – Докучаев В.В. Он показал, что между почвенным покровом и всеми прочими компонентами существуют тесные закономерные связи. Глубокое изучение этих взаимосвязей необходимо для понимания процессов, происходящих в ландшафте. Н.А.Солнцев выдвинул и обосновал идею о неравнозначности природных компонентов, в основе которой лежит разделение их на основные и производные. К основным компонентам он относил земную кору (геологические породы, рельеф), атмосферу, воды, растительность, животный мир; к производным - почвенный покров. Учитывая последовательность возникновения компонентов в процессе формирования географической оболочки и степень их взаимодействия друг с другом, он пришел к выводу, что ведущий компонент - земная кора. По отношению к ней все остальные – ведомые. Ряд от «сильных» компонентов к «слабым» имеет следующий вид: земная кора, атмосфера, воды, растительность, животный мир.Взаимосвязи компонентов проявляются через систему прямых и обратных связей.
Прямые связи наиболее устойчивые – это отчетливо выраженные и постоянные воздействия, направленные от одного компонента к другому. Например, зависимость между тектоникой и рельефом: синеклизам как правило, соответствуют низменности, антиклизам – возвышенности. Рельеф в свою очередь является важным климатообразующим фактором. Возвышенности РБ характеризуются максимальным количеством атмосферных осадков (до 650-700 мм на северо-западе) и более низкими (в среднем на 0,3 градуса) среднемесячными температурами воздуха по сравнению с равнинными и низменными территориями, где сумма годовых осадков уменьшается на 100-150 мм, а температура воздуха повышается. Климатическими факторами, в частности атмосферными осадками, обусловлены типы питания и режим рек, показатели стока. Годовой сток в РБ достигает максимальных значений (6,5-8 л/с км) на северо-западе, где сумма годовых осадков превышает 600 мм. В Белорусском полесье годовой сток рек 3,5-5 л/с км. Внутренние воды влияют на почвы. Среди различных факторов почвообразования велико значение грунтовых вод, что наблюдается на повышенных элементах рельефа, где формируются автоморфные почвы. В условиях равнинного рельефа и сравнительно близкого от поверхности уровня грунтовых вод образуются полугидроморфные (заболоченные), а при постоянном избыточном увлажнениии – гидроморфные (болотные) почвы. Большое влияние оказывает почвенный покров на характер растительности, которая в свою очередь способствует изменению животного мира.
Таким образом, мы проследили связи между тектоникой и рельефом, рельефом и климатом, климатом и внутренними водами, внутренними водами и почвой, почвой и растительностью. Устойчивость ландшафта обеспечивается за счет обратных связей.
Обратные связи.Ландшафт представляет систему открытого типа. Это означает, что он находится в состоянии постоянного обмена веществом и энергией с другими системами , но при этом не разрушается , а стремится к сохранению стабильного, устойчивого состояния. Такое свойство ландшафта обеспечивается за счет обратных связей. Обратная связь – это способность системы воздействовать на приходящий извне импульс, который в результате претерпевает определенные изменения, что чаще всего приводит к цикличности развития. Обратные связи постоянны, но выражены в ландшафте значительно слабее, чем прямые. Различают несколько типов обратных связей.
1.Наиболее простые среди них непосредственные и цепочные, возникающие между 2 –3 компонентами, которые выражаются, например, в изменении видового состава растительности на участке интенсивного выпаса скота (2 компонента).В цепочные связи вовлекается не менее трех компонентов. Так особенности климата вызывают различные экзогенные процессы, трансформирующие не только рельеф, но также состав и свойства почвообразующих пород (климат-рельеф-почва).
2.Более частный и сложный случай – это отрицательные и положительные обратные связи, когда внешний импульс вызывает замкнутый контур изменения. При этом положительные связи действуют в том же направлении, в котором действовал первичный импульс, усиливая цепные реакции лавинного типа и зачастую приводя к изменению или разрушению ландшафта (3-4 компонента). Например, ливневые осадки, попадающие на незакрепленные растительностью крутые склоны, способствуют их разрушению. Отрицательные обратные связи появляются в том случае, когда реакция ПТК направлена на поглощение внешнего импульса и восстановление равновесия. Однако никакие ливни не в состоянии разрушить крутые склоны, густо поросшие естественной растительностью. Отрицательные связи преобладают в ландшафте и именно они обеспечивают саморегуляцию и устойчивость ПТК. Саморегуляция с помощью отрицательных обратных связей встречается часто. Например, летом при обилии осадков в РБ наступает переувлажнение суглинистых и глинистых почв, что вызывает усиленное развитие разнотравья на суходольных лугах, а значит и интенсивную транспирацию почвенной влаги. Через некоторое время, когда количество осадков снижается до среднемесячного, восстанавливаются господствующие злаковые фитоценозы. Благодаря саморегуляции, ландшафт под воздействием внешних факторов, сохраняет свои функции, структуру, устойчивость при непрерывном развитии. Нарушение вертикальных связей хозяйственной деятельностью приводит к разрушению ландшафта.
Таким образом, мы познакомились с основными природными компонентами ландшафта и связями, которые возникают между ними.
Вопросы для повторения.
1. Дать определение и трактовки понятия « ландшафт».
2 Что называется структурой и строением ландшафта.
3.Охарактеризовать природные компоненты ландшафта.
4.Взаимосвязи компонентов ландшафта.
5. Прямые связи компонентов ландшафта.
6.Обратные связи компонентов ландшафта.
Лекция 4. Горизонтальное строение ландшафта